(57)【要約】【課題】高効率の太陽電池を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成された下部電極層と、前記下部電極層上に形成された半導体層と、前記半導体層上に形成された上部電極層と、を備え、前記下部電極層は、前記基板上に形成された第１下部電極層と、前記第１下部電極層上に形成された第２下部電極層と、で構成され、前記第１下部電極層は、前記第２下部電極層に比べ、電気抵抗率が低い材料で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された下部電極層と、
前記下部電極層上に形成された半導体層と、
前記半導体層上に形成された上部電極層と、を備え、
前記下部電極層は、第１下部電極層と、第２下部電極層と、で構成され、
前記第１下部電極層は、前記第２下部電極層に比べ、電気抵抗率が低い材料で構成されたことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、銀を主成分とする化合物によって形成され、
前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上に、モリブデンによって形成されたことを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池において、
前記第１下部電極層は、凹凸部を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記第１下部電極層は、前記基板上に形成された、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層であり、
前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上に、モリブデンによって形成されたことを特徴とする太陽電池。
【請求項５】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記基板は、透明性を有する基板であり、
前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、銀を主成分とする化合物によって、格子状、または、ライン状に形成され、
前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上および前記基板上に形成された透明性を有する導電体であることを特徴とする太陽電池。
【請求項６】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記基板は、透明性を有する基板であり、
前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層であり、
前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上および前記基板上に形成された透明性を有する導電体であることを特徴とする太陽電池。
【請求項７】
基板上に下部電極層を形成する下部電極層形成工程と、
前記下部電極層上に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層上に上部電極層を形成する上部電極層形成工程と、を有し、
前記下部電極層形成工程は、
前記基板上に第１下部電極層を形成する第１下部電極層形成工程と、前記第１下部電極層上に第２下部電極層を形成する第２下部電極形成工程と、を含み、
前記第１下部電極層形成工程では、前記第２下部電極層に比べ、電気抵抗率が低い前記第１下部電極層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、使用される半導体によって様々な種類の構成が提案されている。近年では、製造工程が簡単で、高い変換効率が期待できるＣＩＧＳ型の太陽電池が注目されている。ＣＩＧＳ型の太陽電池は、例えば、基板上に形成された第１電極膜と、第１電極膜上に形成された化合物半導体（銅−インジウム−ガリウム−セレン化合物）層を含む薄膜と、当該薄膜上に形成された第２電極膜と、で構成されている。そして、薄膜の一部が除去された溝内に第２電極膜が形成されており、第１電極膜と第２電極膜とが電気的に接続されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した太陽電池では、単一セルで得られる開放電圧が小さいため、複数の小型セルを直列に接続することにより、モジュール化して起電力を高めている。ところが、このモジュール化に伴い、電流経路が増加（直列抵抗の増加）するため、導電経路を流れる電流が損失してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる太陽電池は、基板と、前記基板上に形成された下部電極層と、前記下部電極層上に形成された半導体層と、前記半導体層上に形成された上部電極層と、を備え、前記下部電極層は、第１下部電極層と、第２下部電極層と、で構成され、前記第１下部電極層は、前記第２下部電極層に比べ、電気抵抗率が低い材料で構成されたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、下部電極層は、第１下部電極層と第２下部電極層とで構成されており、第１下部電極層は、第２下部電極層よりも電気抵抗率が低い電極層である。このように、下部電極を２層構造として、例えば、下部電極層のうち、一方の第２下部電極層の電気抵抗率が比較的高い場合であっても、電気抵抗率の低い第１下部電極層を補助的に組み合わせて形成することにより、下部電極層全体としての電気的効率を下げることができる。すなわち、下部電極層のシート抵抗を下げることができる。これにより、太陽電池内を流れる電流の損失を低減することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる太陽電池の前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、銀を主成分とする化合物によって形成され、前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上に、モリブデンによって形成されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、基板上には、銀、または、銀を主成分とする化合物からなる第１下部電極層が形成され、第１下部電極層上に、モリブデンからなる第２下部電極層が形成される。ところで、例えば、ＣＩＧＳ型の太陽電池では、下部電極層の材料としてモリブデンが使用されている。下部電極層にモリブデンが使用される理由は以下の通りである。ＣＩＧＳ型の太陽電池の半導体層（ＣＩＧＳ）は、その製造過程において、下部電極層のモリブデン上に、銅−ガリウム（Ｃｕ−Ｇａ）合金層とインジウム（Ｉｎ）層からなる積層プリカーサーを形成し、当該積層プリカーサーをセレン化水素雰囲気で加熱（セレン化）することにより、半導体層（ＣＩＧＳ）を形成している。ところが、このセレン化処理において、下部電極層の材料が、例えば、セレンと容易に合金を形成するものであると、合金形成の結果、半導体層に膨張が生じ、この膨張により、半導体層にクラックや剥離等が生じる場合がある。そこで、耐セレン性に優れたモリブデンが下部電極層の材料として採用されている。しかし、下部電極層のシート抵抗は、モリブデンの電気的特性に依存することになる。そこで、本発明では、モリブデンよりも電気抵抗率の低い銀、または、銀を主成分とする化合物を用いた第１下部電極層を形成し、モリブデンを含む第２下部電極層とともに下部電極層を構成した。これにより、下部電極層のシート抵抗を下げることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる太陽電池において、前記第１下部電極層は、凹凸部を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１下部電極層は、凹凸部を有するため、太陽電池に入射した光のうち、第１下部電極層まで達した光は、凹凸部で散乱し、半導体層に吸収される。すなわち、光の閉じ込め効果が向上する。このため、太陽電池の変換効率を向上させることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる太陽電池の前記第１下部電極層は、前記基板上に形成された、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層であり、前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上に、モリブデンによって形成されたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、モリブデンよりも電気抵抗率の低い、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層を第１下部電極層として、モリブデンを含む第２下部電極層とともに下部電極層を構成することにより、下部電極層全体のシート抵抗を下げることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる太陽電池において、前記基板は、透明性を有する基板であり、前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、銀を主成分とする化合物によって、格子状、または、ライン状に形成され、前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上および前記基板上に形成された透明性を有する導電体であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、例えば、透明性を有する基板と、透明性を有する導電体の下部電極を備えることにより、基板面側からの受光が可能となる。但し、下部電極を単一層とした場合、下部電極層のシート抵抗は、透明性の導電体の電気的特性に依存することになる。そこで、本発明では、透明性を有する導電体よりも電気抵抗率の低い、銀、または、銀を主成分とする化合物を用いて第１下部電極層を形成した。そして、透明性を有する導電体の第２下部電極層とともに下部電極層が構成される。これにより、下部電極層全体のシート抵抗を下げることができる。さらに、第１下部電極層は、格子状またはライン状に形成されるため、光の入射を遮断させることなく、換言すれば、光透過率を確保しつつ、受光した光を半導体層に到達させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる太陽電池において、前記基板は、透明性を有する基板であり、前記第１下部電極層は、前記基板上に、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層であり、前記第２下部電極層は、前記第１下部電極層上および前記基板上に形成された透明性を有する導電体であることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、透明性を有する導電体よりも電気抵抗率の低い、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層の第１下部電極層が形成され、透明導電体を含む第２下部電極とともに下部電極層を形成することにより、下部電極層全体のシート抵抗を下げることができる。さらに、光が受光する開口率を確保するようにナノワイヤー層を形成することにより、光の入射を遮断させることなく、受光した光を半導体層に到達させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる太陽電池の製造方法は、基板上に下部電極層を形成する下部電極層形成工程と、前記下部電極層上に半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記半導体層上に上部電極層を形成する上部電極層形成工程と、を有し、前記下部電極層形成工程は、前記基板上に第１下部電極層を形成する第１下部電極層形成工程と、前記第１下部電極層上に第２下部電極層を形成する第２下部電極形成工程と、を含み、前記第１下部電極層形成工程では、前記第２下部電極層に比べ、電気抵抗率が低い前記第１下部電極層を形成することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、基板上に、下部電極層が形成される。当該下部電極層は、第１下部電極層と第２下部電極層とで構成され、第１下部電極層形成工程では、第２下部電極層よりも電気抵抗率が低い電極層を形成する。このように、下部電極を２層構造に形成することにより、例えば、下部電極層のうち、一方の第２下部電極層の電気抵抗率が比較的高い場合であっても、電気抵抗の低い第１下部電極層を補助的に組み合わせて形成することにより、下部電極層全体としてのシート抵抗を下げることができる。これにより、太陽電池内を流れる電流の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態にかかる太陽電池の構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部拡大した断面図。
【図２】第１実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図。
【図３】第１実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図。
【図４】第２実施形態にかかる太陽電池の構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ），（ｃ）は一部破断図。
【図５】第２実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図。
【図６】第２実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図面に従って説明する。なお、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異ならせて図示している。
【００２２】
（太陽電池の構成）
まず、太陽電池の構成について説明する。なお、本実施形態では、ＣＩＧＳ型の太陽電池の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる太陽電池の構成を示し、同図（ａ）は断面図、（ｂ）は一部拡大した断面図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、太陽電池１は、基板１０と、基板１０上に形成された下地層１１と、下地層１１上に形成された下部電極層１２と、下部電極層１２上に形成された半導体層１３と、半導体層１３上に形成された上部電極層１４とからなるセル４０の集合体で構成されている。
【００２４】
隣接するセル４０間は、第３分割溝３３によって分割されている。また、下部電極層１２は、第１分割溝３１によってセル４０単位で分割され、隣接するセル４０間を跨ぐように形成されている。そして、下部電極層１２と上部電極層１４とが、第２分割溝３２を介して接続され、各セル４０の上部電極層１４が、隣接する他のセル４０の下部電極層１２と接続されることによって、各セル４０が直列接続されている。このように、直列接続されたセル４０の数を適宜設定することにより、太陽電池１における所望の電圧を任意に設計変更することが可能となる。
【００２５】
基板１０は、少なくとも下部電極層１２側の表面が絶縁性を有した基板である。具体的には、例えば、ガラス（青板ガラス等）基板、ステンレス基板、ポリイミド基板、雲母基板等を用いることができる。
【００２６】
下地層１１は、基板１０上に形成された絶縁性を有する層であり、例えば、ＳｉＯ2（酸化珪素）を主成分とする絶縁層やフッ化鉄層を設けることができる。当該下地層１１は、絶縁性を有するとともに、基板１０と基板１０上に形成された下部電極層１２との密着性を確保する機能、および、基板１０が青板ガラスの場合は、ガラス基板から下部電極層１２へのＮａ拡散を防止する機能を併せ持つ。なお、基板１０自体に上記特性を有している場合には、下地層１１を省略することができる。
【００２７】
下部電極層１２は、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとで構成されている。本実施形態では、第１下部電極層１２ａは、基板１０（下地層１１）上に形成され、第１下部電極層１２ａ上に第２下部電極層１２ｂが形成されている。そして、第１下部電極層１２ａは、第２下部電極層１２ｂに比べ、電気抵抗率が低い材料で形成されている。具体的には、第２下部電極層１２ｂに、耐セレン化に優れたモリブデンが用いられた場合には、第１下部電極層１２ａは、モリブデンよりも電気抵抗率が低い材料、例えば、銀、または、銅、シリコン、ニッケル、マンガン等を含む銀を主成分とした化合物で形成されている。このように、第１下部電極層１２ａに、電気抵抗率の低い材料を用いることにより、電流流路における抵抗を下げることができる。従って、第１下部電極層１２ａは、下部電極層１２全体としてシート抵抗を低下させる補助的機能を備えた補助電極層と言うこともできる。
【００２８】
さらに、第１下部電極層１２ａは、凹凸部２０を備えている。本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第１下部電極層１２ａの半導体層１３方向の表面のほぼ全面に、多数の微細な凹凸部２０が密に形成されている。凹凸部２０は、表面粗さ０．５μｍ以上の凹凸を有し、例えば、角錐形状、三角溝形状、矩形溝形状、ドット形状、メッシュ形状等、或いはこれらの形状を組み合わせて形成される。なお、各凹凸部２０の寸法や配置等は均一に設けてもよいし、ランダムに設けてもよい。当該凹凸部２０を設けることにより、太陽電池１に入射した光が凹凸部２０で散乱し、散乱した光を半導体層１３で吸収さることができる。これにより、太陽電池１の変換効率を向上させることができる。
【００２９】
半導体層１３は、第１半導体層１３ａと第２半導体層１３ｂとで構成される。第１半導体層１３ａは、下部電極層１２上に形成され、銅（Ｃｕ）・インジウム（Ｉｎ）・ガリウム（Ｇａ）・セレン（Ｓｅ）を含むｐ型半導体層（ＣＩＧＳ半導体層）である。
【００３０】
第２半導体層１３ｂは、第１半導体層１３ａ上に形成され、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化インジウム（ＩｎＳ）等のｎ型半導体層である。
【００３１】
上部電極層１４は、第２半導体層１３ｂ上に形成された透明性を有する電極層であり、例えば、ＺｎＯＡｌ等の透明電極体（ＴＣＯ：Transparent  Conducting  Oxides）、ＡＺＯ等である。
【００３２】
上記のように構成されたＣＩＧＳ型の太陽電池１に、太陽光等の光が入射されると、半導体層１３内で電子（−）と正孔（＋）の対が発生し、電子（−）と正孔（＋）は、ｐ型半導体層（第１半導体層１３ａ）とｎ型半導体層（第２半導体層１３ｂ）との接合面で、電子（−）がｎ型半導体に集まり、正孔（＋）がｐ型半導体に集まる。その結果、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に起電力が発生する。この状態で、下部電極層１２と上部電極層１４に外部導線を接続することにより、電流を外部に取り出すことができる。
【００３３】
（太陽電池の製造方法）
次に、太陽電池の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、ＣＩＧＳ型の太陽電池の製造方法について説明する。図２及び図３は、本実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図である。
【００３４】
図２（ａ）の下地層形成工程では、青板ガラス等のガラス基板１０の一方面にＳｉＯ2からなる下地層１１を形成する。ＳｉＯ2からなる下地層１１は、ガラス基板１０にスパッタ法、ＣＶＤ法等により形成することができる。本下地層１１は、青板ガラス基板１０から下部電極層１２へのＮａ拡散を防止すると共に、青板ガラス基板１０と下部電極層１２の密着力を高める効果を併せ持つ。なお、ガラス基板１０自体に上記下地層の機能を有している場合には、下地層形成工程を省略することができる。
【００３５】
図２（ｂ），（ｃ）の下部電極層形成工程では、下地層１１が形成されたガラス基板１０上に下部電極層１２を形成する。下部電極層形成工程は、第１下部電極層形成工程と第２下部電極層形成工程を含み、図２（ｂ）の第１下部電極層形成工程では、下地層１１上に第１下部電極層１２ａを形成する。次いで、図２（ｃ）の第２下部電極層形成工程では、第１下部電極層１２ａ上に第２下部電極層１２ｂを形成する。
【００３６】
図２（ｂ）の第１下部電極層形成工程では、下地層１１上に、第１下部電極層１２ａとなる銀（Ａｇ）をスパッタリング法、蒸着法、インクジェット法、ナノインクプリント法、印刷法等を用いて形成する。なお、第１下部電極層１２ａの材料としては、銀の他に、銅、シリコン、ニッケル、マンガン等を含む銀を主成分とした化合物を用いて形成してもよい。
【００３７】
さらに、第１下部電極層形成工程では、凹凸部２０を有するように第１下部電極層１２ａを形成する。凹凸部２０は、表面粗さ０．５μｍ以上の凹凸を有し、例えば、角錐形状、三角溝形状、矩形溝形状、ドット形状、メッシュ形状等、或いはこれらの組み合わせた形状に形成される。なお、各凹凸部２０の寸法や配置等は均一に形成してもよいし、ランダムに形成してもよい。また、一旦、表面が平坦な第１下部電極層１２ａを形成した後に、化学処理やメカニカル処理により凹凸部２０を形成してもよい。
【００３８】
図２（ｃ）の第２下部電極層形成工程では、第１下部電極層１２ａ上に、スパッタ法によって第２下部電極層１２ｂとなるモリブデン（Ｍｏ）層を形成する。これにより、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとで構成された下部電極層１２が形成される。
【００３９】
図２（ｄ）の第１分割工程では、下部電極層１２の一部をレーザー光照射等によって除去し、下部電極層１２を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって下部電極層１２が除去された部分には、第１分割溝３１が形成される。
【００４０】
図２（ｅ）の第１半導体層形成工程では、まず、下部電極層１２上および第１分割溝３１内に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）およびガリウム（Ｇａ）をスパッタ法等で付着させ、プリカーサーを形成する。そして、当該プリカーサーをセレン化水素雰囲気で加熱（セレン化）して、第１半導体層１３ａとなるｐ型の半導体層（ＣＩＧＳ）を形成する。
【００４１】
図３（ｆ）の第２半導体層形成工程では、第１半導体層１３ａ上にＣｄＳ、ＺｎＯやＩｎＳ等により第２半導体層１３ｂとなるｎ型の半導体層を形成する。第２半導体層１３ｂは、スパッタ法等によって形成することができる。
【００４２】
図３（ｇ）の第２分割工程では、レーザー光照射や金属針等により、半導体層１３の一部を除去し、半導体層１３を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって半導体層１３が除去された部分には、第２分割溝３２が形成される。
【００４３】
図３（ｈ）の上部電極層形成工程では、半導体層１３上に上部電極層１４を形成する。例えば、上部電極層となるＡＺＯ(Ａｌドープ酸化亜鉛)等の透明電極（ＴＣＯ）をスパッタ法等で形成する。
【００４４】
図３（ｉ）の第３分割工程では、レーザー光照射や金属針等により、上部電極層１４及び半導体層１３の一部を除去し、上部電極層１４及び半導体層１３を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって上部電極層１４及び半導体層１３が除去された部分には、第３分割溝３３が形成され、一のセル４０が形成される。
【００４５】
上記の工程を経ることより、複数のセル４０が同一のガラス基板１０上で直列接続されたＣＩＧＳ型の太陽電池１が形成される。
【００４６】
従って、上記の第１実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００４７】
（１）基板１０（下地層１１）上に、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとからなる下部電極層１２を形成した。第２下部電極層１２ｂは、モリブデン（Ｍｏ）を含む電極層であり、第１下部電極層１２ａは、モリブデンよりも電気抵抗率が低い材料（Ａｇ等）を用いて電極層を形成した。これにより、第１下部電極層１２ａが補助的に電気抵抗率を下げるので、下部電極層１２全体としてのシート抵抗を下げることができる。これにより、複数のセル４０を流れる電流の損失が低減され、高効率の太陽電池１を提供することができる。
【００４８】
（２）第１下部電極層１２ａの第１半導体層１３ａ方向の表面に、凹凸部２０を形成した。これにより、太陽電池１に入射した光が、凹凸部２０において散乱し、散乱した光が半導体層１３に吸収されるので、太陽電池１の変換効率を向上させることができる。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について図面に従って説明する。具体的には、両面から受光可能なＣＩＧＳ型の太陽電池について説明する。なお、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異ならせて図示し、また、各部材には同様の符号を付している。
【００５０】
（太陽電池の構成）
まず、太陽電池の構成について説明する。図４は、本実施形態にかかる太陽電池の構成を示し、同図（ａ）は断面図、（ｂ），（ｃ）は一部破断図である。
【００５１】
図４（ａ）に示すように、太陽電池１ａは、基板１０と、基板１０上に形成された下地層１１と、下地層１１上に形成された下部電極層１２と、下部電極層１２上に形成された半導体層１３と、半導体層１３上に形成された上部電極層１４とからなるセル４０の集合体で構成されている。なお、隣接するセル４０間の構成および太陽電池１ａの動作方法については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５２】
基板１０は、透明性を有する基板であり、例えば、ガラス基板、ＰＥＴ、有機系透明基板等である。透明性を有する基板を用いることにより、基板１０面からの受光が可能となる。本実施形態では、基板としての青板ガラス基板１０を備えている。
【００５３】
下地層１１は、青板ガラス基板１０上に形成された絶縁性を有する層であり、例えば、ＳｉＯ2（酸化珪素）を主成分とする絶縁層である。ＳｉＯ2からなる下地層１１は、ガラス基板１０にスパッタ法、ＣＶＤ法等により形成することができる。本下地層１１は青板ガラス基板１０から下部電極層１２へのＮａ拡散を防止すると共に、青板ガラス基板１０と下部電極層１２の密着力を高める効果を併せ持つ。なお、青板ガラス基板１０自体に上記特性を有している場合には、下地層１１を省略することができる。
【００５４】
下部電極層１２は、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとで構成されている。本実施形態では、第１下部電極層１２ａは、青板ガラス基板１０（下地層１１）上に形成され、第１下部電極層１２ａ上に第２下部電極層１２ｂが形成されている。第２下部電極層１２ｂは、透明性を有する電極層であり、例えば、ＡＺＯ(Ａｌドープ酸化亜鉛)等の透明電極（ＴＣＯ：Transparent  Conducting  Oxides）層である。透明性を有する電極層を形成することにより、青板ガラス基板１０側からの入射した光を透過させることができる。
【００５５】
また、第１下部電極層１２ａは、第２下部電極層１２ｂに比べ、電気抵抗率が低い材料で形成される。具体的には、第２下部電極層１２ｂの透明電極体（ＴＣＯ）よりも電気抵抗率が低い材料、例えば、銀を用いることができる。他の例としては、銅、シリコン、ニッケル、マンガン等を含む銀を主成分とした化合物を用いることもできる。このように、電気抵抗率が低い材料を用いることにより、第１下部電極層１２ａは、電気的抵抗を下げることができる。その結果として、下部電極層１２としてのシート抵抗を低下させることができる。従って、第１下部電極層１２ａは、下部電極層１２のシート抵抗を補助的に低下させる機能を備えた補助電極層と言うこともできる。
【００５６】
さらに、図４（ｂ）に示すように、第１下部電極層１２ａは、格子状に形成される。青板ガラス基板１０方向から入射した光を効果的に透過させるためである。そのため、光が透過するための開口率が９０％以上となるように、格子状の第１下部電極層１２ａを形成することが好ましい。なお、図４（ｃ）に示すように、ライン状の第１下部電極層１２ａを形成してもよい。このようにしても、青板ガラス基板１０方向から入射した光を透過させることができる。この場合にも、上記同様に、光が透過するための開口率が９０％以上となるように、ライン状の第１下部電極層１２ａを形成する。
【００５７】
半導体層１３は、第１半導体層１３ａと第２半導体層１３ｂとで構成され、第１半導体層１３ａは、下部電極層１２上に形成され、銅（Ｃｕ）・インジウム（Ｉｎ）・ガリウム（Ｇａ）・セレン（Ｓｅ）を含むｐ型半導体層（ＣＩＧＳ半導体層）である。
【００５８】
第２半導体層１３ｂは、第１半導体層１３ａ上に形成され、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化インジウム（ＩｎＳ）等のｎ型半導体層である。
【００５９】
上部電極層１４は、透明性を有する電極層であり、例えば、ＡＺＯ(Ａｌドープ酸化亜鉛)等の透明電極体（ＴＣＯ：Transparent  Conducting  Oxides）である。
【００６０】
上記のように構成されたＣＩＧＳ型の太陽電池１ａでは、上部電極層１４および青板ガラス基板１０側の両面からの光の受光が可能となる。
【００６１】
（太陽電池の製造方法）
次に、太陽電池の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、両面から受光可能なＣＩＧＳ型の太陽電池の製造方法について説明する。図５及び図６は、本実施形態にかかる太陽電池の製造方法を示す工程図である。
【００６２】
図５（ａ）の下地層形成工程では、青板ガラス基板１０の一方面にＳｉＯ2からなる下地層１１を形成する。ＳｉＯ2からなる下地層１１は、ガラス基板１０にスパッタ法、ＣＶＤ法等により形成することができる。本下地層１１は青板ガラス１０から下部電極層１２へのＮａ拡散を防止すると共に、青板ガラス基板１０と下部電極層１２の密着力を高める効果を併せ持つ。なお、青板ガラス基板１０自体に上記下地層効果を有している場合には、下地層形成工程を省略することができる。
【００６３】
図５（ｂ），（ｃ）の下部電極層形成工程では、下地層１１が形成された青板ガラス基板１０上に下部電極層１２を形成する。下部電極層形成工程は、第１下部電極層形成工程と第２下部電極層形成工程を含み、図５（ｂ）の第１下部電極層形成工程では、下地層１１上に第１下部電極層１２ａを形成する。次いで、図５（ｃ）の第２下部電極層形成工程では、第１下部電極層１２ａ上に第２下部電極層１２ｂを形成する。
【００６４】
図５（ｂ）の第１下部電極層形成工程では、下地層１１上に、第１下部電極層１２ａとなる銀（Ａｇ）をスパッタリング法、蒸着法、インクジェット法、ナノインクプリント法、印刷法等を用いて形成する。なお、他の第１下部電極層１２ａの材料としては、銅、シリコン、ニッケル、マンガン等を含む銀を主成分とした化合物を用いて形成してもよい。
【００６５】
さらに、第１下部電極層形成工程では、図４（ｂ）または（ｃ）に示すように、格子状、または、ライン状となるように第１下部電極層１２ａを形成する。また、青板ガラス基板１０側からの受光率を確保するため、光が透過するための開口率が９０％以上となるように、第１下部電極層１２ａを形成する。
【００６６】
図５（ｃ）の第２下部電極層形成工程では、第１下部電極層１２ａ上に、透明性を有する第２下部電極層１２ｂを形成する。例えば、ＡＺＯ(Ａｌドープ酸化亜鉛)等の透明電極体（ＴＣＯ）をスパッタ法等で形成する。これにより、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとで構成された下部電極層１２が形成される。
【００６７】
図５（ｄ）の第１分割工程では、下部電極層１２の一部をレーザー光照射等によって除去し、下部電極層１２を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって下部電極層１２が除去された部分には、第１分割溝３１が形成される。
【００６８】
図５（ｅ）の第１半導体層形成工程では、まず、下部電極層１２上および第１分割溝３１内に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）およびガリウム（Ｇａ）をスパッタ法等で付着させ、プリカーサーを形成する。そして、当該プリカーサーをセレン化水素雰囲気で加熱（セレン化）して、第１半導体層１３ａとなるｐ型の半導体層（ＣＩＧＳ）を形成する。
【００６９】
図６（ｆ）の第２半導体層形成工程では、第１半導体層１３ａ上にＣｄＳ、ＺｎＯやＩｎＳ等により、第２半導体層１３ｂとなるｎ型の半導体層を形成する。第２半導体層１３ｂは、スパッタ法等によって形成することができる。
【００７０】
図６（ｇ）の第２分割工程では、レーザー光照射や金属針等により、半導体層１３の一部を除去し、半導体層１３を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって半導体層１３が除去された部分には、第２分割溝３２が形成される。
【００７１】
図６（ｈ）の上部電極層形成工程では、半導体層１３上に上部電極層１４を形成する。例えば、上部電極層となるＡＺＯ(Ａｌドープ酸化亜鉛)等の透明電極体（ＴＣＯ）をスパッタ法等で形成する。
【００７２】
図６（ｉ）の第３分割工程では、レーザー光照射や金属針等により、上部電極層１４及び半導体層１３の一部を除去し、上部電極層１４及び半導体層１３を厚み方向に分割する。レーザー光照射等によって上部電極層１４及び半導体層１３が除去された部分には、第３分割溝３３が形成され、一のセル４０が形成される。
【００７３】
上記の工程を経ることより、複数のセル４０が直列接続され、青板ガラス基板１０側および上部電極層１４側の両面から受光可能なＣＩＧＳ型の太陽電池１ａが形成される。
【００７４】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下に示す効果がある。
【００７５】
（１）青板ガラス基板１０（下地層１１）上に、第１下部電極層１２ａと第２下部電極層１２ｂとからなる下部電極層１２を形成した。第２下部電極層１２ｂは、透明電極体（ＴＣＯ）からなり、第１下部電極層１２ａは、透明電極体（ＴＣＯ）よりも電気抵抗率が低い材料（Ａｇ等）を用いた電極層を形成した。これにより、第１下部電極層１２ａが補助的に電気抵抗率を下げるので、下部電極層１２全体としてのシート抵抗を下げることができる。さらに、格子状、または、ライン状の第１下部電極層１２ａを形成した。これにより、青板ガラス基板１０側から入射した光は、効率良く半導体層１３に到達される。従って、両面から受光可能な高効率の太陽電池１ａを提供することができる。
【００７６】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００７７】
（変形例１）上記実施形態では、銀、または、銀を主成分とする化合物を用いて第１下部電極層１２ａを形成したが、これに限定されない。例えば、第１下部電極層１２ａは、銀、または、カーボンを主成分とするナノワイヤー層であってもよい。なお、青板ガラス基板１０側からも受光する場合には、光透過率を確保するため、光が透過するための開口率が９０％以上となるように上記ナノワイヤー層を形成する。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（変形例２）上記第１実施形態では、下部電極層１２に凹凸部２０を設けたが、例えば、第２実施形態の図４（ｂ），（ｃ）に示したように、格子状、または、ライン状の第１下部電極層１２ａを形成することよって凹凸部２０を形成してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【００７９】
（変形例３）上記実施形態では、第１下部電極層１２ａをＣＩＧＳ型の太陽電池に適用して説明したが、これに限定されない。例えば、ＣＩＳ（銅−インジウム−セレン化合物）型太陽電池や薄膜シリコン型の太陽電池における電極層の構造に適用してもよい。このようにしても、容易に電極層のシート抵抗を下げることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ…太陽電池、１０…基板、１１…下地層、１２…下部電極層、１２ａ…第１下部電極層、１２ｂ…第２下部電極層、１３…半導体層、１３ａ…第１半導体層、１３ｂ…第２半導体層、１４…上部電極層、２０…凹凸部、３１…第１分割溝、３２…第２分割溝、３３…第３分割溝、４０…セル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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